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重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高图片来源 guokr一个简单的“登高望远”,背后就隐含着这样的科学原理。其实,自古以来,从弧形的地平线,到远方最先出现的航船桅杆,再到月食时看到的圆形阴影……人们生活中处处都能看到,能够证明地球是一个球体的证据。然而这一简单的理论,却直到公元16世纪,麦哲伦完成环球航行后,才最终被大多数人接受。美国旧金山金门大桥,图片来源 sohu图片来源 guokr如图所示,如果将地球抽象为一个半径(r)为6371千米的巨大球体,人的眼睛(B)与人眼所能看到的最远点(C)之间的连线,与地球表面相切,可以与地心(O)组成一个直角三角形,且其中一条直角边的长度为r,斜边的长度等于r h(h为地面到人眼之间的距离)。那么根据勾股定理,我们可以计算出BC之间的距离,即人眼所能看到的最远距离:假设人眼到地面的距离为1.6米,我们可以计算出,假如站在没有障碍物的“平坦”开阔的大草原上,所能看到的“远在天边”的“地平

登高望远,不只是一个哲学问题。
审核专家:马志飞,地质科普作家,高级工程师
“遥知兄弟登高处,遍插茱萸少一人。”
农历九月初九,是我国的传统节日重阳节,又称重九、上九、登高节、阳数节等。自东汉起,民间就有重阳登高,辟邪祈福的传统。

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(1)


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仲秋时节,登高望远,啸咏骋怀,的确是一桩令人心旷神怡的乐事。不过,不知道大家有没有想过,为什么登高可以望远呢?
你一定会说——因为有障碍物呀!你说的没错,不过答案并非这么简单。
接下来就让我们在重阳节这个人文气息浓厚的传统节日里,一起探究一下“登高望远”背后的科学原理吧!
登高望远,不只是一个哲学问题
“欲穷千里目,更上一层楼。”“不畏浮云遮望眼,自缘身在最高层。”
自古以来,“站得高,看得远”就是一个大家习以为常的自然现象。
不仅如此,“登高望远”更是一个为文人墨客所青睐的意象,经常被写入诗句,以激励世人,付出更多的努力,才能取得进一步的成功。

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(2)


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说到登高为什么能够望远,许多人的第一反应就是,站得高可以让我们的视线越过障碍物的遮挡。
这样的理解听起来不无道理,那么,事实果真如此吗?
研究表明,即使身处一片平坦,且没有任何障碍物的草原,我们所能看到的似乎远在“天边”的地平线,距离我们也并没有想象中的那么遥远。
这又是怎么回事呢?
其实,这一现象背后的原理并不复杂,可以用一个在我们今天看来,已经十分简单明了的原理来解释——“地球是圆的”。

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(3)


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由于地球是一个球体,所以我们脚下的大地,并不像我们感觉到的那样是平的。
远方的大地,最终会向下弯曲到我们的视线以下。
了解了这一点之后,我们就可以借助几何知识,简单地估算一下,“远在天边”的地平线,距离我们究竟有多远了。

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(4)


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如图所示,如果将地球抽象为一个半径(r)为6371千米的巨大球体,人的眼睛(B)与人眼所能看到的最远点(C)之间的连线,与地球表面相切,可以与地心(O)组成一个直角三角形,且其中一条直角边的长度为r,斜边的长度等于r h(h为地面到人眼之间的距离)。
那么根据勾股定理,我们可以计算出BC之间的距离,即人眼所能看到的最远距离:

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(5)


假设人眼到地面的距离为1.6米,我们可以计算出,假如站在没有障碍物的“平坦”开阔的大草原上,所能看到的“远在天边”的“地平线”距离我们,大约只有4.5千米!
怎么样,是不是比你想象中的近了太多?
这个公式中,r代表地球的半径,BC的数值随h的增大而增大。
所以,当我们站在高处时,视线所能到达的距离,也会随之增大,也就实现了“登高望远”的效果。
欲穷千里目,要上几层楼?
既然“天边”并不像我们以为的那样“远在天边”,我们与“地平线”之间的距离也只有大约4.5千米的距离,那么,诗人究竟要上几层楼,才能实现他在《登鹳雀楼》中所写的“欲穷千里目”呢?

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(6)


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将诗中的“千里”换算成今天的500千米,与地球半径6371千米,一起代入前文给出的公式中计算,可得h约为19.59千米。
按照目前鹳雀楼每层8.2米的层高计算,诗人至少需要“更上”2389层楼,才能看到千里之外的风光。
当然,就目前而言,我们不能可能真的登上两千多层的高楼,只为一睹千里之外的风景,不过,“地球是圆的”的确在某些方面影响着我们的生活。
例如著名的美国旧金山金门大桥,由于其跨度大,在建造时,不得不将地面的弧度考虑在内,以至于其最终建成时,两个桥墩之间上端的间距比下端大了约4.62厘米。

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(7)


美国旧金山金门大桥,图片来源 sohu

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(8)


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一个简单的“登高望远”,背后就隐含着这样的科学原理。
其实,自古以来,从弧形的地平线,到远方最先出现的航船桅杆,再到月食时看到的圆形阴影……人们生活中处处都能看到,能够证明地球是一个球体的证据。
然而这一简单的理论,却直到公元16世纪,麦哲伦完成环球航行后,才最终被大多数人接受。

重阳节什么时候登高?重阳节望远为什么要登高(9)


图片来源 sina
任何一个看似简单易得的成果,背后都可能经历了漫长又艰辛的求证过程。
想到这一点,在和家人团聚,登高祈福的时候,是不是也产生了一些不一样的情怀,或是对其他生活中常见现象背后的科学原理产生了兴趣呢?
就让我们一起期待,下一个给我们带来思考机会的生活现象,会在哪里出现吧!

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